DSC63

Dnia 10.06.2010

Kolokwium Nr 3

(Mechatronika)

Część I

Zadanie 1

Przez kanał prosto-osiowy (Rys. 1) przepływa woda. Do pomiaru różniej ciśnień Ap użyto manometru różnicowego z rtęcią. Obliczyć różnicę ciśnień Ap = p,-p, dla przypadku, gdy wysokość H = 4 m zaś wysokość słupa u manometrze h = \ m. Gęstość rtęci p = 13600 kg / m³.

Zadanie 2

Zbiornik wodny zamknięto klapą obrotową w kształcie elementu prostokąta (Rys. 2) o wymiarach a x b i długości L (mierzonej prostopadle do płaszczyzny rysunku). Wyznaczyć wielkość naporu hydrostatycznego P wywieranego na

klapę dla danych: a = 0.7 m. b = \m, H = 10m, L = 3m. p = 1000jtg/m³.

Zadanie 3

Przewodem o zmiennym przekroju (Rys. 3) przepływa w ciągu godzimy 20 000 kg paliwa o gęstości p = 950 kg/m'’ i współczynniku lepkości kinematycznej v = 61 • 10"⁶m^:/s. Obliczyć różnicę ciśnienia kp = p\-p-> w przewodzie, jeżeli poszczególne wymiary wynoszą: 1, =6m. 1, = 12m. d, =50mm. d_: = 100mm i H = 6m. Współczynnik strat miejscowych związany ze zmianą średnicy wynosi = 9 (liczony na prędkość v, za uskokiem).

część II

Zadanie 4

V/

Określić objętość zajmowaną przez 1.8 kg wodoru, przy ciśnieniu 0.3 Mra i temperaturze 300 K.

Zadanie 5

<C3

'o podgrzewacza powietrza (Rys.4) dopływa para wodna o entalpii właściwej t, = 2750 kJ kg. Para wodna skrapla sie w podgrzewaczu, a następnie jej kondensat chłodzony jest do temperatury /■> =50°C. Wiedząc, iż moc podgrzewacza wynosi Q_p = \Q kW. obliczyć należy strumień masy pary m (kg/h) dopływającej do podgrzewacza powietrza. Do obliczeń przyjąć ciepło właściwe wody w wysokości C_v = 4.\9kJ/(kgC).

Zadanie 6

Mur ceglany o grubości 5_C =25cm i przewodności cieplnej ż._c =0.7W/(mK) (przypadek a) pokryto materiałem izolacyjnym (styropianem) o grubości 6, =10cm i przewodności cieplnej X, = 0.05 W /(mK) (przypadek b). Obliczyć:

a.    gęstość strumienia cieplnego q, (przed izolacją muru) przyjmując, iż temperatury skrajne na powierzchni muru wynoszą odpowiednio: t_z =5°C oraz t_K =20°C.

b.    gęstość^- strumienia cieplnego qb (po izolacji muru styropianem) przyjmując te same skrajne temperatury (patrz załączony szkic Rys.5)).